BIURO PROJEKTÓW I EKSPERTYZ BUDOWNICTWA KOMUNIKACYJNEGO Z. KOKOSZKA 66-004 Zatonie, Zatonie 3E k /Zielonej Góry tel./fax 068/ 452 41 44, kom. 0601/ 78-98-66 NIP 973-003 - 52 92 ANALIZA STATYCZNA KŁADKI STALOWEJ O KONSTRYKCJI KRATOWEJ NAD RZEKĄ KWISĄ, ŁĄCZĄCĄ AL. WOJSKA POLSKIEGO Z UL. NADBRZEśNA W MIEJSCOWOŚĆI MIRSK Autor opracowania: mgr inŝ. Zbigniew Kokoszka nr upr 265/94/UW ZIELONA GÓRA, WRZESIEŃ 2012
1. Podstawa opracowania - Obiekty mostowe. ObciąŜenia. PN-85/S-10030, - Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. PN-80/B-03200, - Program komputerowy Robot, - stal konstrukcyjna St3S o R = 195 MPa. 2. Zebranie obciąŝeń działających na konstrukcję. a) obciąŝenia stałe: - obciąŝenia stałe pasów dolnych i górnych jak i słupków oraz krzyŝulców dobrane są automatycznie przez program, przyjmując współczynnik obciąŝeniowy 1,2, - pozostałe obciąŝenia stałe od elementów niekonstrukcyjnych działających na jeden dźwigar kratowy zostały obliczone ręcznie i przedstawione poniŝszej: POMOST DREWNIANY (pole przekroju) 0,04 m2 * (cięŝar jednostkowy) 5,5kN/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 = 0,33 kn/m, PODŁUśNICA STALOW Z CEOWNIKA 140 (pole przekroju) 20,4*10-4 m2 * (cięŝar jednostkowy) 78,5kN/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 = 0,24 kn/m, POPRZCZNICA (pole przekroju) 0,0044 m2 * (cięŝar jednostkowy) 78,5kN/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 * (połowa długości) 0,9m = 0,47 kn, STĘśENIA 2 x kątownik 70x70x6 (pole przekroju) 2 * 8,13*10-4 m2 * (cięŝar jednostkowy) 78,5kN/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 = 0,19 kn/m, STĘśENIE kątownik 75x50x6 (pole przekroju) 5,65*10-4 m2 * (cięŝar jednostkowy) 78,5kN/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 * (połowa długości) 1,575m = 0,11 kn, STĘśENIE 2 * kątownik 50x50x5 (pole przekroju) 3,77*10-4 m2 * (cięŝar jednostkowy) 78,5kN/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 * (połowa długości) 1,0m = 0,04 kn, b) obciąŝenia tłumem: - qt = 4kN/m2 obciąŝenie tłumem, - wsp. obciąŝeniowy 1,3, - szerokość pomostu przypadająca na jeden dźwigar 0,75m czyli: qt = 4kN/m2 * 1,3 * 0,75 m = 3,9 kn/m 3. Układ konstrukcyjny
4. Nośność pasa dolnego i górnego kratownicy Wartości napręŝeń w prętach pasa dolnego i górnego: Z obliczeń przeprowadzonych z programie komputerowym wynika, Ŝe napręŝenia występujące w prętach pasa dolnego i górnego nie przekraczają wartości dopuszczalnych równych 195MPa. 5. NapręŜenia w prętach - krzyŝulcach 5.1. Linie wpływu Z zaleŝności od przebiegu linii wpływu dla poszczególnego pręta kratownicy, występuje inny najniekorzystniejszy układ obciąŝenia zmiennego (ruchomego qt). Linia wpływu dla pręta nr 29,40
Linia wpływu dla pręta nr 30,39 Linia wpływu dla pręta nr 31,38 Linia wpływu dla pręta nr 32,36 Linia wpływu dla pręta nr 33,37
Linia wpływu dla pręta nr 34 Linia wpływu dla pręta nr 35 Dla pozostałych krzyŝulców linie wpływu wyglądają analogicznie. 5.2. Wartości napręŝeń w krzyŝulcach Biorąc pod uwagę ukształtowanie linii wpływu dla poszczególnego krzyŝulca, konieczne jest odpowiednie usytuowanie obciąŝenia zmiennego (w tym przypadku obciąŝenia najniekorzystniejszego). Wartości napręŝeń wartość napręŝenia Nr pręta 29,4 [MPa] -68,79 30,39-54,03 31,38-56,26 32,36-36,24 33,37 35,33 34-27,7 35-30,02 Z obliczeń przeprowadzonych z programie komputerowym wynika, Ŝe napręŝenia występujące w prętach krzyŝulcach nie przekraczają wartości dopuszczalnych równych 195MPa. 6. NapręŜenia w prętach słupkach 6.1. Linie wpływu Z zaleŝności od przebiegu linii wpływu dla poszczególnego pręta kratownicy, występuje inny najniekorzystniejszy układ obciąŝenia zmiennego (ruchomego qt).
Linia wpływu dla pręta nr 10,19 Linia wpływu dla pręta nr 11,18 - Linia wpływu dla pręta nr 12,17 Linia wpływu dla pręta nr 13,16
- Linia wpływu dla pręta nr 14,15 6.2. Wartości napręŝeń w słupkach Biorąc pod uwagę ukształtowanie linii wpływu dla poszczególnego słupka, konieczne jest odpowiednie usytuowanie obciąŝenia zmiennego (w tym przypadku obciąŝenia najniekorzystniejszego). Wartości napręŝeń : nr pręta siła [kn] pole przekroju [m2] mw lw [m] napręŝenie MPa 10 65,32 0,0027640 1,24 1,96 29,30 11 38,7 0,0027640 1,24 1,98 17,36 12 25,41 0,0027640 1,32 2,28 12,14 13 8,38 0,0027640 1,4 2,46 4,24 14-7,93 0,0027640 1 2,52-2,87 Z obliczeń przeprowadzonych z programie komputerowym wynika, Ŝe napręŝenia występujące w prętach krzyŝulcach nie przekraczają wartości dopuszczalnych równych 195MPa. 6. NapręŜenia w poprzecznicy 6.1. ObciąŜenia CięŜar poprzecznicy został przyjęty w programie komputerowym ze wsp. obciąŝeniowym 1,2 pomost drewniany (pole przekroju) 0,05 m * 2,83 m * (cięŝar jednostkowy) 5,5 kn/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 = 1,17kN/m 1,17kN/m * 0,9 m = 1,05 kn podłuŝnica (pole przekroju) 20,4*10-4m2 * (długość) 2,83m * (cięŝar jednostkowy) 78,5 kn/m3 * (wsp. obciąŝeniowy) 1,5 = 0,68kN/m obciąŝenie tłumem (obciąŝenie tłumem) 4kN/m2 * (długość) 2,83m * (wsp. obciąŝeniowy) 1,3 = 14,7kN/m 14,7kN/m * 0,9 m = 13,23 kn
6.2. Układ obciąŝenia 6.3. Wartości napręŝeń Wartość napręŝeń w poprzecznicy równe 23,22 MPa nie przekraczają wartości dopuszczalnych przyjętych do obliczeń równych 195 MPa.